Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UNIFAL-MG
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https://bdtd.unifal-mg.edu.br:8443/handle/tede/2066| Tipo do documento: | Dissertação |
| Título: | Estudo da viabilidade econômica para produção de biogás gerado nas estações de tratamento de esgoto no município de Poços de Caldas |
| Título(s) alternativo(s): | Economic feasibility study for the production of biogas generated in sewage treatment stations in the municipality of Poços de Caldas |
| Autor: | REIS, João Marcos dos  |
| Primeiro orientador: | MOURA, Rafael Brito de |
| Primeiro membro da banca: | LIMA, Daniel Moureira Fontes |
| Segundo membro da banca: | SANCINETTI, Giselle Patrícia |
| Resumo: | Nos últimos anos tem-se observado uma preocupação crescente da população mundial em relação à busca por alternativas sustentáveis de desenvolvimento. Nesse contexto, o tratamento e reutilização de efluentes tem ganhado destaque nas pesquisas científicas, visando a redução de impactos ambientais, soluções associadas à escassez de recursos hídricos e produção de energia (biogás) como alternativa aos combustíveis fósseis. O objetivo do trabalho foi avaliar o potencial de produção de metano e geração de energia no tratamento de esgoto do município de Poços de Caldas (MG), comparando os indicadores econômicos do custo de implantação de uma usina de geração de energia nesses estabelecimentos. Para a realização do estudo foram selecionadas 3 ETEs Estação de tratamento de esgoto (Córrego D’Antas, Contorno e Bortolan). As ETEs Córrego D’antas e Contorno possuem reator UASB, ao passo que a Bortolan é composta por um sistema compacto, onde no mesmo reator ocorrem o tratamento das partes aeróbias e anaeróbias. As amostras do afluente e do efluente foram caracterizadas nos laboratórios do DMAE (ETE 1) e Qualin Serviços LTDA (ETE 2 e 3). Os parâmetros avaliados, através do software probio 1.0, foram a produção de biogás e seu potencial energético, análise técnica-econômica dos custos de implantação de uma usina de geração de energia, custos de investimento e operação, análise energética e a viabilidade econômica. O software probio 1.0 considera todas as rotas possíveis de conversão da DQO e suas perdas, estimando cenários conservadores, otimistas e típicos. Foi observado que a ETE 1 (Córrego D’Antas) possui uma vazão e carga de DQO superior as demais. Todas as ETEs apresentaram proporções acima de 60 % de CH4 no biogás. No entanto, a ETE 3 (Bortolan), não apresentou a quantidade mínima de produção de biogás para que seja possível a instalação de uma usina de geração de energia. Em relação aos custos de investimento, a ETE 1 apresenta um custo total anual de R$70.467,96, ao passo que a ETE 2 tem um valor de R$31.967,38. A análise energética demonstrou que a ETE 1 tem a capacidade de produção mensal superior a ETE 2, com valores de 165.000 kWh/mês e 14.625 kWh/mês, respectivamente. Em relação ao tempo de retorno de investimento (Payback), a ETE 1 demanda 25 meses ao passo que a ETE 2 precisaria de 221 meses. Conclui-se então que, apenas a ETE 1 apresenta viabilidade para instalação de usina de energia a partir do biogás gerado pelo tratamento de esgoto, considerando a sua capacidade de produção energética e o tempo de retorno de investimento. |
| Abstract: | Recently, there has been a growing concern of the world population regarding sustainable development alternatives. Thus, the treatment and reuse of effluents have gained prominence in scientific research. Therefore, reducing environmental impacts, solutions associated with the scarcity of water resources, and energy production (biogas) as an alternative to fossil fuels. The objective of this work was to evaluate the potential of methane production and energy generation in the sewage treatment in the city of Poços de Caldas (MG) Brazil, comparing the economic indicators of the cost of implementing an energy generation plant in these establishments. For the present study, 3 ETEs (Córrego D'Antas, Contorno and Bortolan) were selected. The Córrego D’antas and Contorno have a UASB reactor, while Bortolan is composed of a compact system, where the aerobic and anaerobic parts occur in the same reactor. The influent and effluent samples were characterized in the laboratories of DMAE (ETE 1) and Qualin Serviços LTDA (ETE 2 and 3). The parameters evaluated, using the Probio 1.0 software, were the production of biogas and its energy potential, technical-economic analysis of the costs of implementing a power generation plant, investment and operation costs, energy analysis, and economic feasibility. Probio 1.0 software considers all possible COD conversion routes and their losses, estimating conservative, optimistic, and typical scenarios. ETE 1 (Córrego D'Antas) has a higher flow and COD load than the others. All ETEs presented proportions above 60% of CH4 in the biogas. However, ETE 3 (Bortolan) did not have the minimum amount of biogas production to allow the installation of an energy generation plant. Regarding investment costs, ETE 1 has a total annual cost of R$70,467.96, while ETE 2 has a value of R$31,967.38. The energy analysis showed that ETE 1 has a monthly production capacity higher than ETE 2, with values of 165,000 kWh/month and 14,625 kWh/month, respectively. Regarding the return on investment (Payback), ETE 1 requires 25 months, while ETE 2 would need 221 months. Therefore, it is concluded that only ETE 1 is viable for installing a power plant from biogas generated by sewage treatment, considering its energy production capacity and the return-on-investment time. |
| Palavras-chave: | Esgotos sanitários. Biodigestores. Sustentabilidade. |
| Área(s) do CNPq: | ENGENHARIAS |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Instituição: | Universidade Federal de Alfenas |
| Sigla da instituição: | UNIFAL-MG |
| Departamento: | Instituto de Ciência e Tecnologia |
| Programa: | Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia Ambiental |
| Citação: | REIS, João Marcos dos. Estudo da viabilidade econômica para produção de biogás gerado nas estações de tratamento de esgoto no município de Poços de Caldas. 2021. 48 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia Ambiental) - Universidade Federal de Alfenas, Poços de Caldas, MG, 2021. |
| Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
| Endereço da licença: | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ |
| URI: | https://bdtd.unifal-mg.edu.br:8443/handle/tede/2066 |
| Data de defesa: | 20-Dez-2021 |
| Aparece nas coleções: | Mestrado |
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| Dissertacao_JoaoMarcosDosReis_2021_PPGCEA.pdf | 1,29 MB | Adobe PDF | Baixar/Abrir Pré-Visualizar |
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